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第2讲　实验方案的设计与评价
知识清单·理脉络
梯级训练·提素能
知识清单·理脉络
一、主要过程及设计原则
1.主要过程
明确实验目的→确定实验原理→设计实验方案→进行实验操作→记录现象数据→分析得出结论→评价反思方案
2.设计原则
(1)科学性:
实验原理、实验操作程序和方法要正确,推断要严密、完整。
(2)可行性:
切实可行,所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能得到满足。
(3)安全性:
设计实验时,应尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作,点燃可燃性气体时,要检验气体的纯度。
(4)简约性:
要尽可能简单易行,应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品,并能短时间内完成实验,实验现象明显。
(5)创造性:有创新意识。
二、实验方案设计
根据提出的问题或猜想与假设,进行实验设计,从而对所提问题的正确性进行验证。
1.设计思路
(1)明确目的和原理,理解题目要求。
(2)选择合适的仪器和药品。
(3)设计流程、连接装置:仪器的组装顺序一般为气体的制取、除杂、干燥、主体装置、实验产物的验证与尾气的处理。
(4)记录现象和数据,要全面、及时、准确。
(5)分析得出实验结论。
2.常用方法
(1)对比法。
(2)控制变量法:
需设置对照组和实验组,两组只有一个条件不相同,除该条件外其余条件均相同;控制变量法在实验数据表格上的反映为某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。
三、实验方案的评价
1.用质疑与创新的思想对所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等提出不合理之处,使其达到最优化。
2.评价角度
(1)可行性
①实验原理是否正确、可行。
②实验操作和步骤是否简单、易行、科学。
③实验现象是否明显。
④实验结果是否与实验目的一致等。
(2)绿色化
①原料是否易得、安全、无毒。
②原料利用率以及生成物的产率是否较高。
③反应过程中是否对环境造成污染。
(3)经济性:从经济角度评价,是否节约试剂、降低成本和提高产品质量。
(4)安全性:注意防挥发、变质、爆炸等。
【广西真题链接】1.(2022·北部湾中考)下列实验设计能达到目的的是( )
A
2.(2020·北部湾中考)下列实验探究与结论不相符的是 ( )
A
3.(2023·广西中考)下列实验方案能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硫酸铵和氯化铵 取样,分别加入熟石灰研磨后闻气味
B 除去氯化钠中少量的碳酸钠 加入过量的氯化钙溶液,过滤;滤液蒸发结晶
C 检验氢氧化钠固体部分变质 取样,加入足量氢氧化钡溶液,过滤;滤液中加酚酞
D 分离二氧化锰和氯化钾固体 加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥;滤液蒸发结晶
D
4.(2022·贵港中考)下列实验方案能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 检验二氧化碳 将燃着的木条伸入集气瓶,观察现象
B 除去CO2中混有的HCl气体 将气体通过足量NaOH溶液
C 分离碳酸钙与氯化钠固体 加足量稀盐酸,过滤,洗涤,蒸发
D 鉴别NaCl、NH4NO3、NaOH、Mg(OH)2四种固体 取样品,加水,观察现象
D
5.(2022·梧州中考)下列操作能够达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验操作
A 除去氯化氢气体中的水蒸气 将混合气体通过氢氧化钠溶液
B 探究气态石蜡是否易燃 将尖嘴玻璃导管插入燃着的蜡烛烛心附近,在尖嘴处点燃
C 探究水对铁钉生锈的影响 将两枚洁净的铁钉分别放入装有蒸馏水和食盐水的两个小烧杯中
D 测定肥皂水的pH 用玻璃棒蘸取肥皂水滴到湿润的pH试纸上
B
1.下列实验不能达到相应目的的是 ( )
梯级训练·提素能
C
2.(2023·广州中考)关于下列实验的说法,正确的是 ( )
A.滴有浓硫酸的部位变黑,说明浓硫酸有腐蚀性
B.试管壁发烫,说明物质溶解过程伴随热量变化
C.反应后总质量减小,说明该反应不符合质量守恒定律
D.氨气用向下排空气法收集,说明氨气的密度比空气大
A
3.根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是 ( )
编 号 A B C D
实 验 方 案
C
编 号 A B C D
实验 目的 探究影响物质溶解性的因素 探究燃烧条件之一需要可燃物 探究铁钉生锈时O2是否参与反应 比较Zn和Fe的金属活动性强弱
4.下列图示实验中,不能达到目的的是 ( )
A.探究CO2与NaOH能否发生反应
B.用硝酸钾和水验证质量守恒定律
C.探究燃烧的条件——温度达到着火点
D.验证浓硫酸溶于水放热
B
5.(2023·邵阳中考)化学是一门以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果是通过实验得到的。下列实验得出的结论错误的是 ( )
A.既可探究分子运动现象,又可说明氨水呈碱性
B.既可探究可燃物的燃烧条件,又可说明白磷的着火点比红磷的低
C.既可探究CO2的密度比空气大,又可说明CO2不能燃烧也不支持燃烧
D.既可探究水是由氢、氧两种元素组成的,又可说明正负极产生气体的质量比约为1∶2
D
6.(2023·烟台中考)实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确性。下列设计不能达到实验目的的是 ( )
A.探究铁钉生锈需要氧气
B.探究温度对分子运动速率的影响
C.验证质量守恒定律
D.探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关
C
7.(2023·株洲中考)由下列实验操作及现象所得到的结论正确的是 ( )
选项 实验操作及现象 结论
A 将存放已久的少量氢氧化钠固体配成溶液,滴加几滴稀盐酸,无气泡产生 氢氧化钠固体没变质
B 向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,红棕色消失 木炭与二氧化氮发生反应生成无色物质
C 在盛有2 mL水的试管中滴入2~3滴红墨水,振荡,再加入2 mL乙醇,再振荡,溶液不分层 乙醇能溶解在水中
D 从布料的毛边抽一根丝,用火点燃,无气味 布料是羊毛织物
C
核心素养冲A+
1.(2023·广东中考)下列实验设计能达到实验目的的是 ( )
D
2.FeC2O4·2H2O受热分解的化学方程式为FeC2O4·2H2O FeO+CO↑+CO2↑
+2H2O。通过如图装置验证该反应得到的气体产物,其说法错误的是 ( )
A.①中固体无水硫酸铜变蓝,可验证原气体产物中有水蒸气
B.②中固体由黑色变红色,可验证原气体产物中有一氧化碳
C.③中澄清石灰水变浑浊,可验证原气体产物中有二氧化碳
D.③中尾气可点燃,可验证原气体产物中有一氧化碳
C

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